混凝土梁式桥拆除技术分析

□文/杨显维 杨文强

混凝土梁式桥拆除技术分析

□文/杨显维 杨文强

结合拆除实例，重点分析了混凝土梁式桥拆除技术与拆除方法，总结了混凝土梁式桥拆除技术要点，对混凝土梁式桥拆除方法进行分析归类，为以后混凝土梁式桥拆除提供技术支持和借鉴。

混凝土；梁式桥；拆除

桥梁拆除是桥梁发展建设的一个重要任务，随着桥梁建设的快速发展，桥梁拆除工程数量逐年递增，由于桥梁结构形式的多样性和周围环境的复杂性，决定了桥梁拆除工艺的不同。桥梁拆除比桥梁建造更具有复杂性、高风险性。而且目前国内尚未有成熟的行业标准和地方标准。为更好促进桥梁技术发展，本文重点分析了混凝土梁式桥拆除技术与拆除方法，结合拆除实例，总结了混凝土梁式桥拆除技术要点，对混凝土梁式桥拆除方法进行分析归类，为以后混凝土梁式桥拆除提供技术支持和借鉴。

1 技术要点

混凝土梁式桥按承载结构体系可分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。

1）简支梁桥应首先拆除梁体之间的横向连接、纵向连接以及梁体与墩柱之间的抗震连接并采取临时支撑措施，使每一片梁体形成独立、稳定的待拆构件。

2）连续梁桥包括先简支后连续结构体系和连续结构体系。先简支后连续梁桥应先拆除支点处连接混凝土，释放负弯矩预应力，使桥梁上部结构由连续体系转化成为简支结构。连续结构拆除应首先确定应力解除，应力释放顺序宜按照原施工阶段的逆顺序进行，同时确定应力破除后的三向受力变化，确定破碎或吊运单体联、梁、整座桥梁、墩、梁、柱各结构部位稳定。

3）悬臂梁桥应先将合龙段部分切割移除，转换梁的受力体系，形成悬臂结构，再分段切割，用吊机移除；悬臂分段拆除时，应对0#块采取临时固结措施；分段拆除宜按原施工分段位置，对称进行拆除。

2 拆除方法

混凝土桥梁的拆除需要对桥梁上部结构、下部结构及基础分别进行拆除。

桥梁的拆除不同于高层建筑物的拆除重要因素在于结构受力体系的复杂转变，按照桥梁上部结构拆除技术有以下几种。

1）直接破除法。直接破除法是对结构不采取如搭设支架（可局部搭设支架）、临时加固等措施的情况下，采用人工、机械进行直接破除。该方法简便、快捷，但噪声大、粉尘污染严重，需要对周围进行安全防护。该方法适用于跨径不大、高度较矮的桥梁及完全废除的桥梁。

2）整孔吊装拆除法。采用大型吊车、浮吊、架桥机，直接将简支梁的预制梁或现浇梁切割后的一跨梁体，吊装至地面，完成梁体的拆除。该方法适用于跨径不大、梁板可二次利用的预制梁拆除以及整孔切割的现浇梁拆除。

3）搭设支架分层分段拆除法。在连续梁下面搭设支架，将连续梁采取分层分段的切割为若干小块件，吊装外运，完成桥梁主体结构的拆除。该方法适用于梁体较重及周围环境不允许直接破除、直接吊装的桥梁拆除。

4）悬臂分段拆除法。利用桥面吊装系统进行悬臂分段拆除，是悬臂浇筑的逆过程。该方法适应于采用悬臂浇筑施工的现浇梁桥。

5）顶推、顶升、平移拆除法。随着顶升技术的发展，尤其是同步顶升技术在桥梁改造中的应用，顶推、顶升、平移桥梁技术逐步开始应用，其优点是顶推设备轻型简便，不需大型吊运机具，是桥梁整体拆除的较为先进的工艺。该方法适用于特殊场地桥梁的拆除，如水深较浅，浮吊不能进入的河流或者深谷等。

6）浮吊分段拆除法。利用浮吊的吊装，逐步将桥梁主体分段拆除，该方法较为简单，适用于深水河道内，河岸有适宜梁体卸载码头。

7）爆破法。目前国内外的爆破方法主要有控制爆破法、割爆破法、水压爆破法、无声静态爆破法等。桥梁常常要跨越河流，与建筑物在受力模式上有所不同，在特殊条件下(如通航河流、部分拆除等)，将爆破的方法应用于桥梁拆除就受到限制。该方法适用于无法进行人工、机械拆除的桥梁或者采用人工、机械拆除不经济的桥梁。

8）综合拆除法。是指以上几种拆除方法组合应用的拆除方法。该方法适用于桥梁结构复杂，梁桥所处的位置受条件限制不宜采用某一种方法拆除而需要采用几种拆除方法的综合利用。

3 拆除方法选用原则和方案拟定原则

3.1 施工方法选用原则

1）选用施工方法应依据设计原则进行。

2）选用施工方法应与所拥有的机具设备匹配。

3）选用施工方法应与现场条件吻合。

4）选用施工方法必须是可控制的，安全措施能够落到实处。

5）选用施工方法应能够与监控、交通组织、施工组织、预案协调。

3.2 拆除方案拟定原则

1）应针对结构体系、类型不同而不同。

2）应结合计算分析，安排步骤和控制过程内力。

3）应参考原结构的施工方法。

4）应针对桥梁缺陷和病害严重程度，区别对待。如：病害严重者，在梁体上直接放置机具设备可能出现垮塌，因此，在拆除之前，需要采取临时加固措施。

5）应考虑拆除设备运行和工艺的可行性。

6）应考虑对保留构件（如下部结构）安全措施和拆下部分构件的再利用的可能性。

7）应综合考虑监控、安全措施、交通组织、保护环境措施、紧急预案、施工组织、工期安排、概算的协调。

4 实施准备工作

1）混凝土梁桥拆除前应掌握的相关技术资料，包括：待拆除桥梁的设计、施工、竣工等建造阶段原始资料养护管理、维修加固等运营阶段相关资料；桥梁结构形式、承载能力、损害情况等现状信息；拆除前技术评估、论证、审批等拆除前期资料；桥梁附近相关电力、通讯、燃气、自来水、光缆、交通等相关资料。

2）应对待拆除桥梁进行检测，掌握桥梁各部位相关的位移、沉降、桥梁结构、受力体系状况。重点的检测和试验项目应制定相应检测试验方案。

3）对周围情况应进行充分的调查，掌握周围交通情况、周边建筑物影响、对居民生活影响情况、河流情况以及地上、地下各种管线等情况，制定保护措施。

4）调查和分析类似桥梁的拆除经验和教训，结合拆除工程的结构形式及环境情况，分析拆除桥梁的各种风险因素。

5）开工前必须编制桥梁拆除施工组织设计及专项施工方案。

6）根据待拆除桥梁施工需要，配备合理的机械设备和生产工具并在施工前进行安装调试。

7）结合待拆除桥梁的规模、地形特点及周围环境等情况合理布置施工场地，临时设施应满足施工需要及安全施工的要求，桥梁拆除前应完成临时供水、供电和临时道路建设，完成机械存放、梁体破碎、固体废弃物堆放等场地建设。

8）施工前应发布安民告示，施工现场应设置围挡等隔离设施，危险区域应设置警戒隔离设施、设置安全警告标志及禁行标志并设专人警戒。

9）按照施工方案，做好桥梁上部结构及下部结构拆除前的相应防护措施。对桥梁保留部位，应采取相应保护措施。

10）混凝土梁桥拆除之前，应对各项准备工作检查确认并形成检查确认记录。

5 工程实例

5.1 悬臂分段拆除法

南淝河大桥是合宁高速公路大蜀山—陇西立交段跨越南淝河的一座特大桥梁。主桥为双幅变截面三向预应力混凝土连续箱梁，桥跨布置为45 m+75 m+45 m，11个悬臂节段。

5.1.1 拆除方案的比较与确定

从可视的边界条件出发，不能用爆破法拆除，必须化整为零，基于静力切割。

1）方案1——少支架。边跨搭7排支架，主跨比边跨提前1～2个节段悬臂拆除，0#块分块拆除。

2）方案2——多支架。基本同方案1；但在边跨搭设13排支撑，先拆除主跨，再拆除边跨。

3）方案3——满堂支架。基本同方案2；但在边跨搭设满堂支撑且直接凿除边跨。

4）方案4——逆序。即完全按原新建施工逆序拆除，进行可靠的墩梁固结。

对4种拆除方案的优缺点和适应性进行了评价，认为方案2是科学合理的。

5.1.2 拆除方案实施

按方案2布置施工时，桥梁的整体拆除顺序为先拆南半幅，再拆北半幅：单幅桥先拆除附属结构、桥面铺装及护栏，再拆除中跨箱梁，接下来拆除边跨箱梁，最后拆除0#块。采用人工加机械拆卸附属结构、桥面铺装及护栏；中跨在合龙段解除，分节段逆序静力切割箱梁（挂篮线切法)，用桥面吊机预提、吊装下放至平板驳船转运至码头，凿岩机实施破碎；边跨基本同中跨拆除，但需搭设少量支架。

切割物就地或转运到指定场所进行破碎，0#块按10 t左右的小块切割拆除，汽车吊吊装，就地或转运到指定场所进行二次分解。

5.2 整孔切割拆除法

锡北运河大桥是沪宁高速公路互通内主线上一座大桥，与河道成46°斜交。全桥长478.9 m，主孔一联桥孔布置为20 m+21 m+35 m+45 m+20 m，其中主孔45 m位于锡北运河上。为变截面三向预应力混凝土连续箱梁。该桥采用河中搭设支架现浇法施工。

5.2.1 拆除方案的比较与确定

1）方案1——满堂支架法。即桥下搭设满堂支架，在河中插打临时桩，采用凿岩机对梁体凿除破碎。桥下空间较小，打临时桩机具操作困难，施工期间不能保证通航要求。

2）方案2——定向爆破法。即在梁体布置打孔、灌药，采取控制混凝土碎块大小、方向的爆破法。破的飞溅物控制较难，担心影响另一幅的车辆运行，碎块落到运河内清理困难，难以保证运河的通航要求。

3）方案3——整体切割拆卸法。在驳船上搭设支架，拖运到桥下托住主孔桥，将整孔桥切割，切下的块件落到驳船的支架上，然后运走、上岸解体。此方案安全性高、可以较好地控制拆除过程，基本不影响通航，不影响相邻一幅车辆运营。

最终采用了方案3。

5.2.2 拆除方案实施

1）采用4艘驳船并列捆绑在一起，在其上用贝雷梁搭设支架，支垫枕木。将船舱灌满水，然后拖运到桥下，将仓内水排出，支架顶住桥梁。

2）边孔搭设支架。

3）先拆除桥面系，切割翼缘。

4）在主孔桥墩根部处，两条切割缝同时切割，致梁断裂、落在驳船支架上。

5）将切下的块件拖运到指定岸边，进行解体、破碎，清理现场。梁体切割设备采用链式切割机。施工过程中采用监控措施，制定严密的安全措施和紧急预案。

6 结语

混凝土梁桥拆除是一项高度复杂且风险较高的任务，对于拆除过程中的方方面面的因素要求有足够的关注。在混凝土梁桥拆除之前，应对各种存在的风险因素进行详细的分析，同时应充分分析出边界条件，根据桥梁结构形式、桥梁破坏程度、环境要求等，对拆除方案进行比选，确定最优方案。对于混凝土梁桥拆除，保证其上部结构在拆除过程中的安全是要点。混凝土梁桥上部结构的拆除方法选择时应结合结构的特点和桥梁现状进行。混凝土梁桥拆除方法的选用不是单一、机械地采用某一个方法，一个拆除工程也可能是多个方法的集合。对结构复杂、规模较大和周边环境复杂的混凝土梁桥拆除，还应进行拆除过程监控，应根据监控分析结果对拟实施的方案进行优化和调整，确保拆除工作顺利进行。

□杨文强/天津城建隧道股份有限公司。

U445.6

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1008-3197（2013）05-57-03

10.3969/j.issn.1008-3197.2013.05.022

2013-02-25

杨显维/女，1979年出生，工程师，天津城建集团有限公司，从事工程技术管理工作。